Tiro ao alvo

Já todos jogamos com arco e flechas. O objectivo é acertar num alvo colocado a uma certa distância. A nossa ideia é simular com um programa de computador o treino de um jogador. Para começar vamos supor que apenas se pretende calcular a percentagem de vezes que acerta no alvo. Assumimos que o alvo tem a forma de um circulo. Podemos começar com uma primeiro esboço do programa.

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1.def tiro_alvo(raio, num):

2. # inicialização

3. for i in range(num):

4.  # atira flecha

5.  # verifica se acertou

6.        pass

7. # calcula percentagem de acertos

Temos assim que resolver vários subproblemas. Comecemos pelo mais simples: calcular a percentagem. Isso envolve contar os acertos e dividir pelo número total de lançamentos.

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1.def tiro_alvo(raio, num):

2. # inicialização

3. conta = 0

4. for i in range(num):

5.  # atira flecha

6.  # verifica se acertou

7. # calcula percentagem de acertos

8. return conta / num

Estamos perante o padrão ciclo-acumulador.

Como simular o lançamento da flecha? Uma hipótese simples é escolher de modo aleatório as coordenadas do ponto onde vai incidir a flecha. Recorremos ao módulo random.

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01.import random

02. 

03.def tiro_alvo(raio, num):

04. # inicialização

05. conta = 0

06. for i in range(num):

07.  # atira flecha

08.  x = random.randint(-raio,raio)

09.  y = random.randint(-raio,raio)

10.  # verifica se acertou

11. # calcula percentagem de acertos

12. return conta / num

Na solução acima escolhemos considerar que os pontos onde vai cair a flecha se encontra num quadrado de lado 2*raio e centrado no ponto (0,0). Falta agora verificar se acertamos no alvo ou não. A solução passa por calcular a distância (euclidiana) do ponto ao centro. Se for maior do que o raio, então estará fora do alvo.

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01.import random

02.import math

03. 

04.def tiro_alvo(raio, num):

05. # inicialização

06. conta = 0

07. for i in range(num):

08.  # atira flecha

09.  x = random.randint(-raio,raio)

10.  y = random.randint(-raio,raio)

11.  # verifica se acertou

12.  if math.sqrt(x**2 + y**2) < raio:

13.   conta = conta + 1

14. # calcula percentagem de acertos

15. return conta / num

E pronto, chegámos ao fim. Como se observou é possível construir uma solução por etapas a partir de um modelo geral.

Podemos tornar o problema ligeiramente diferente, considerando um alvo mais realista contendo várias zonas, sendo que cada uma tem um valor associado: vale tanto mais o nosso lançamento quanto mais perto estiver do centro. Na solução que vamos apresentar considerámos que existem três zonas. Por outro lado, agora o resultado pretendido é a soma de pontos obtido por um jogador.

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01.def tiro_ao_arco_2(raio_1,raio_2,raio_3,num):

02.    pontos = 0

03.    for i in range(num):

04.        # atira flecha

05.        x = random.randint(-raio_1,raio_1)

06.        y = random.randint(-raio_1,raio_1)

07.        dist_centro = math.sqrt(x**2 + y**2)

08.        if dist_centro <= raio_3:

09.            pontos = pontos + 50

10.        elif dist_centro <= raio_2:

11.            pontos = pontos + 20

12.        elif dist_centro <= raio_3:

13.            pontos = pontos + 10

14.        else:

15.            pontos = pontos - 5

16.    return pontos

A partir daqui pode imaginar as variantes que quiser, incluindo desenhar, usando o turtle o alvo e a localização das flechas…